Ինչպե՞ս է պրոկարիոտների միջուկը տարբերվում էուկարիոտների միջուկից: Ո՞րն է տարբերությունը էուկարիոտների և պրոկարիոտների միջև: Պրոկարիոտների և էուկարիոտների համեմատություն

Բոլոր կենդանի օրգանիզմները կարելի է դասակարգել երկու խմբերից մեկի (պրոկարիոտներ կամ էուկարիոտներ)՝ կախված իրենց բջիջների հիմնական կառուցվածքից։ Պրոկարիոտները կենդանի օրգանիզմներ են, որոնք բաղկացած են բջիջներից, որոնք չունեն բջջային միջուկ և թաղանթային օրգանելներ։ Էուկարիոտները կենդանի օրգանիզմներ են, որոնք պարունակում են միջուկ և թաղանթային օրգանելներ։

Բջիջը կյանքի և կենդանի էակների մեր ժամանակակից սահմանման հիմնարար բաղադրիչն է: Բջիջները դիտվում են որպես կյանքի հիմնական շինանյութեր և օգտագործվում են որոշելու, թե ինչ է նշանակում լինել «կենդանի»:

Դիտարկենք կյանքի մեկ սահմանումը. «Կենդանի էակները քիմիական կազմակերպություններ են, որոնք կազմված են բջիջներից և կարող են վերարտադրվել» (Keaton, 1986): Այս սահմանումը հիմնված է երկու տեսության վրա՝ բջջային տեսության և կենսագենեզի տեսության: առաջին անգամ առաջարկվել է 1830-ականների վերջին գերմանացի գիտնականներ Մաթիաս Յակոբ Շլայդենի և Թեոդոր Շվանի կողմից։ Նրանք պնդում էին, որ բոլոր կենդանի էակները կազմված են բջիջներից: Բիոգենեզի տեսությունը, որն առաջարկել է Ռուդոլֆ Վիրխովը 1858 թվականին, ասում է, որ բոլոր կենդանի բջիջները առաջանում են գոյություն ունեցող (կենդանի) բջիջներից և չեն կարող ինքնաբերաբար առաջանալ ոչ կենդանի նյութից։

Բջիջների բաղադրիչները պարփակված են թաղանթում, որը ծառայում է որպես խոչընդոտ արտաքին աշխարհի և բջջի ներքին բաղադրիչների միջև։ Բջջային թաղանթը ընտրովի պատնեշ է, ինչը նշանակում է, որ այն թույլ է տալիս որոշակի քիմիական նյութերի միջով անցնել՝ պահպանելով բջջային ֆունկցիայի համար անհրաժեշտ հավասարակշռությունը:

Բջջային թաղանթը կարգավորում է քիմիական նյութերի շարժումը բջիջից բջիջ հետևյալ եղանակներով.

• դիֆուզիոն (նյութի մոլեկուլների կոնցենտրացիան նվազագույնի հասցնելու միտումը, այսինքն՝ մոլեկուլների շարժումը ավելի բարձր կոնցենտրացիայի տարածքից դեպի ավելի ցածր տարածք, մինչև կոնցենտրացիան հավասարվի);
• osmosis (լուծիչի մոլեկուլների շարժումը մասամբ թափանցելի թաղանթով, որպեսզի հավասարեցվի լուծված նյութի կոնցենտրացիան, որն ի վիճակի չէ շարժվել թաղանթով);
• ընտրովի տրանսպորտ (մեմբրանային ալիքների և պոմպերի օգտագործմամբ):

Պրոկարիոտները օրգանիզմներ են, որոնք բաղկացած են բջիջներից, որոնք չունեն բջջային միջուկ կամ թաղանթով կապված որևէ օրգանել։ Սա նշանակում է, որ պրոկարիոտների գենետիկ նյութի ԴՆԹ-ն կապված չէ միջուկում։ Բացի այդ, պրոկարիոտների ԴՆԹ-ն ավելի քիչ կառուցվածք ունի, քան էուկարիոտինը: Պրոկարիոտների մոտ ԴՆԹ-ն մեկ շղթա է: Էուկարիոտական ​​ԴՆԹ-ն կազմակերպված է քրոմոսոմների։ Պրոկարիոտների մեծ մասը բաղկացած է միայն մեկ բջիջից (միաբջիջ), սակայն կան մի քանիսը, որոնք բազմաբջիջ են։ Գիտնականները պրոկարիոտներին բաժանում են երկու խմբի՝ և.

Տիպիկ պրոկարիոտ բջիջը ներառում է.

• պլազմային (բջջային) թաղանթ;
• ցիտոպլազմա;
• ռիբոսոմներ;
• flagella և pili;
• նուկլեոիդ;
• պլազմիդներ;

Էուկարիոտներ

Էուկարիոտները կենդանի օրգանիզմներ են, որոնց բջիջները պարունակում են միջուկ և թաղանթային օրգանելներ։ Էուկարիոտներում գենետիկական նյութը գտնվում է միջուկում, իսկ ԴՆԹ-ն կազմակերպվում է քրոմոսոմների։ Էուկարիոտիկ օրգանիզմները կարող են լինել միաբջիջ կամ բազմաբջիջ։ էուկարիոտներ են։ Էուկարիոտները ներառում են նաև բույսեր, սնկեր և նախակենդանիներ։

Տիպիկ էուկարիոտիկ բջիջը ներառում է.

• միջուկ;

1. Պրոկարիոտները չունեն թաղանթներ, որոնք սահմանափակում են բակտերիալ բջջի օրգանելները (միջուկ, միտոքոնդրիա, ռիբոսոմներ) ցիտոպլազմից։ Թաղանթներից կա միայն ցիտոպլազմային թաղանթ։

2. Պրոկարիոտի միջուկը (նուկլեոիդ) ունի ֆիբրիլային կառուցվածք, միջուկային ծրարը բացակայում է։

3. Պրոկարիոտներին բացակայում են միտոքոնդրիաները, քլորոպլաստները և CG: EPS.

4. Redox բեկորները տեղայնացված են մեզոսոմներում (ցիտոպլազմային թաղանթի ածանցյալներ)

5. Պրոկարիոտները չունեն միտոզ և բազմանում են երկուական տրոհման միջոցով:

6. Պրոկարիոտներն ունեն հապլոիդ գենոմ:

7. Բջջային կենտրոն չկա

8. Պրոկարիոտների համար անտիպ են ցիտոպլազմայի ներբջջային շարժումները և ամեբոիդների շարժումները։

M/O-ի առանձնահատկությունները

1. Կառուցվածքի փոքր չափը, քաշը, ծավալը և հարաբերական պարզությունը:

2. Վերարտադրման չափազանց բարձր տեմպեր

3. Նյութափոխանակության միջոցով էներգիա ստանալու ուղիների լայն տեսականի, նյութափոխանակության վերջնական արտադրանքի լայն տեսականի:

4. Գրեթե բոլոր բնական և արհեստական ​​նյութերը կենսաքայքայելու ունակություն:

5. Հարմարվողականության չափազանց բարձր աստիճան՝ փոփոխականության բարձր տեմպերի արդյունքում։

6. Զանգվածային բնակչություն և լայն տարածում.

6. Բակտերիալ բջջի մակերևութային գոյացությունների կառուցվածքը և գործառույթները: Պարկուճ. Հայտնաբերման մեթոդներ.

Բակտերիաների բջիջը շրջապատված է արտաքին թաղանթով (նկ. 3.2), որը բաղկացած է պարկուճից, պարկուճանման թաղանթից և բջջային պատից։ Անիլինային ներկերը ընկալելու բջջի կարողությունը (թանգավոր հատկություններ) կախված է դրանց բաղադրությունից։ Կախված ծանրությունից՝ պարկուճները բաժանվում են միկրո և մակրոկապսուլների։ Առաջինները հայտնաբերվում են միայն էլեկտրոնային մանրադիտակային հետազոտության ժամանակ մուկոպոլիսաքարիդների միկրոֆիբրիլների տեսքով, որոնք սերտորեն հարում են բջջային պատին: Macrocapsules- ը ընդգծված լորձաթաղանթ է, որը ծածկում է բջջային պատի արտաքին մասը: Այն բաղկացած է պոլիսախարիդներից և հազվադեպ՝ պոլիպեպտիդներից (օրինակ՝ սիբիրյան խոցի բակտերիաներում)։ Որպես կանոն, մակրոկապսուլան ձևավորվում է մի քանի տեսակի պաթոգեն բակտերիաների կողմից (mococcus կոճղ և այլն) շրջակա միջավայրի անբարենպաստ պայմաններում, օրինակ, կենդանիների կամ մարդկանց մարմնում: Այնուամենայնիվ, որոշ տեսակների (Klebsiella pneumoniae) մակրոկապսուլան մշտապես հայտնաբերվում է:

Պարկուճի նման թաղանթը լիպիդ-պոլիսախարիդային գոյացություն է, որը համեմատաբար թույլ է կապված բջջային մակերեսի հետ, ինչի արդյունքում, ի տարբերություն պարկուճի, այն կարող է արտանետվել շրջակա միջավայր։

Պարկուճը կամ պարկուճանման կեղևը կարող է պատված լինել էկզոպոլիսաքարիդներով, որոնք ձևավորվում են շրջակա միջավայրի ածխաջրերից բակտերիալ ֆերմենտների ազդեցության տակ: Միաժամանակ գլյուկաններն ու լևանները ապահովում են բակտերիաների կպչունությունը տարբեր մակերեսների վրա, հաճախ հարթ։

Պարկուճն ունի տարբեր գործառույթներ.

1. Պաշտպանիչ, պաշտպանելով բջիջը շրջակա միջավայրի անբարենպաստ պայմաններից,

2. սոսինձ, որը նպաստում է «կպչուն» հյուրընկալող բջջի մակերեսին (բնակարաններին):

3. Հաճախ ախտածին և հակագենային հատկություններ: Ոչ ախտածին բակտերիաները կարող են նաև ձևավորել մակրոկապսուլա, որն, ըստ երևույթին, կատարում է միայն պաշտպանիչ գործառույթ։

7. Գրամ-դրական և գրամ-բացասական բակտերիաների բջջային պատի կառուցվածքը և գործառույթները: Բջջային պատի արատներով բակտերիաների ձևեր.

Բջջային պատ (CS) -բարդ քիմիական կազմի բիոհետերոպոլիմեր, որը ծածկում է պրոկարիոտ բջջի ամբողջ մակերեսը։

Բջջային պատի հիմքը պեպտիդոգլիկանն է, որն ապահովում է ԿՍ-ի կոշտությունն ու առաձգականությունը։ Պեպտիդոգլիկանի կառուցվածքը զուգահեռ պոլիսախարիդային (գլիկան) շղթաներ է՝ բաղկացած փոփոխական միավորներից։ [\"-acetyl1 lnjosamineԵվ N-ացետիլմուրամիկ թթուՏրիպեպտիդը կովալենտորեն կապված է N-ացետիդմուրամաթթվի յուրաքանչյուր մնացորդի հետ

Տարբերությունները Gram+ և Gram- բակտերիաների միջև.

Խումբ	1" ռամ -*-_^____________________	Գրամ -
Գրամ բիծ	մանուշակագույն	վարդագույն
Ոստիկանների հաստությունը	20-60 նմ	10-20 նմ
% լիպիդային պարունակություն	1,6%	22,6%
Պեպտիդոգլիկանի կառուցվածքը	Պեպտիդոգլիկան պեպտիդները կապված են 5 գլիցինի մնացորդներից բաղկացած պեպտիդիլային կամրջի միջոցով	Յուրաքանչյուր գլիկան շղթայի ացետիլմուրամիկ թթուները միացված են նույն տեսակի երկու տետրապեպտիդների միջոցով
% պեպտիդոգլիկանի պարունակություն	40-90% Բազմաշերտ	5-10% Մեկ շերտ
Teichoic թթուների առկայությունը	Հասանելի է	Ոչ ոք
Ֆերմենտի մեկուսացման առանձնահատկությունները	Ֆերմենտները անհետևողականորեն արտազատվում են շրջակա միջավայր	Ֆերմենտները արտազատվում են պերպլազմիկ տարածության մեջ, որը գտնվում է CS-ի և CM-ի միջև
ներկայացուցիչներ	Բոլոր պաթոգեն կոկիները, բացառությամբ գոնոկոկի և մենինգոկոկի, բացիլների, իկլոստրդիայի	Enterobacteriaceae, Vibrio, Treponema

KS-ի գործառույթները.

1. Բջիջին տալիս է որոշակի ձև:

2. Պաշտպանում է շրջակա միջավայրի ազդեցությունից

3. Մակերեւույթի վրա կրում է մի շարք ընկալիչներ, որոնց միանում են որոշ ֆագեր, կոլիշիններ և քիմիական միացություններ:

4. CS-ի միջոցով սնուցիչները մտնում են բջիջ և ազատվում են նյութափոխանակության արտադրանքները

5. Զսպում է բարձր ներբջջային օսմոտիկ ճնշումը։

CS gram-bact. Այն ներկայացված է եռաշերտ արտաքին թաղանթով (պեպտիդոգլիկան + լիպոպոլիսաքարիդ + լիպոպրոտեիններ): Որոշ սպիտակուցներ (նորիններ), թափանցելով արտաքին թաղանթ, առաջացնում են ծակոտիներ, որոնց միջով անցնում են ցածր մոլեկուլային քաշ ունեցող հիդրոֆիլ նյութեր։

Պեպտիդոգլիկանը որոշ հակաբիոտիկների (պենիցիլինի) և ֆերմենտների (լիզոզիմ) գործողության թիրախ է: Պենիցիլինը խաթարում է տետրապեպտիդային կապերի ձևավորումը, լիզոզիմը ոչնչացնում է գլիկոզիդային կապերը մուրամաթթվի և ացետիլգլյուկոզամինի միջև:

Երբ պենիցիլինը գործում է աճող տանկի վրա: մշակույթ է ձևավորվում ոչ կեղևային ձևերբակտերիաներ:

1 Պրոտոպլաստները լիովին զուրկ են CS-ից:

2. Սֆերոպլաստներ - մասամբ զուրկ CS-ից

Ե՛վ պրոտոպլաստները, և՛ սֆերոպլաստները ենթարկվում են պլազմոլիզացման իզոտոնիկ միջավայրում, սակայն պշերունիկ միջավայրում նրանք ցուցադրում են թույլ նյութափոխանակության ակտիվություն: կորցնում է վերարտադրվելու ունակությունը.

3.L-ձևեր - ամբողջությամբ կամ մասամբ զուրկ CS-ից, պահպանում են վերարտադրվելու ունակությունը:

ա) կայուն - կարող է վերադառնալ իր սկզբնական ձևին:

բ) անկայուն - ի վիճակի չէ հետադարձման

8. Բակտերիաների ցիտոպազմատիկ կառուցվածքները, ֆունկցիաները, հայտնաբերման մեթոդները: Թթվակայուն մանրէներ. Գունավորման մեթոդ.

Դրոշակ. Դրոշակները տեղակայված են մի շարք բակտերիաների բջիջների մակերեսին (նկ. 3.5): Դրանք պարունակում են ֆլագելին սպիտակուցը, որն իր կառուցվածքով պատկանում է միոզին տեսակի կծկվող սպիտակուցներին։ Դրոշակները կցված են բազալ մարմնին, որը բաղկացած է մի քանի սկավառակների համակարգից, որոնք ներկառուցված են ցիտոպլազմային թաղանթում և CS: Դրոշակների քանակը և գտնվելու վայրը տարբեր են տարբեր բակտերիաների միջև:

Մոնոտրիկները բջջային բևեռներից մեկում ունեն միայն մեկ դրոշակ,

լոֆոտրիխիա - դրոշակի մի փաթեթ,

ամֆիտրիկ - դրոշակները տեղակայված են բջջի երկու բևեռներում,

peritrichous - իր ամբողջ մակերեսով:

Դրոշակները ունեն հակագենային հատկություններ:

Խմած- սպիտակուցային բնույթի բարակ խոռոչ թելեր՝ 0,3-10 մկմ երկարությամբ, 10 նմ հաստությամբ, ծածկող բակտերիաների բջիջների մակերեսը։ Ի տարբերություն դրոշակի, նրանք չեն կատարում շարժողական ֆունկցիա։ Ըստ իրենց ֆունկցիոնալ նպատակի՝ դրանք բաժանվում են մի քանի տեսակների.

Խմել է 1 ընդհանուր տեսակառաջացնել բակտերիաների կցում կամ կպչում հյուրընկալող մարմնի որոշ բջիջներին: Նրանց թիվը մեծ է՝ մի քանի հարյուրից մինչև մի քանի հազար բակտերիալ բջջի համար։ Կպչունությունը ցանկացած վարակիչ գործընթացի սկզբնական փուլն է:

Խմել է 2 տեսակ(հոմանիշ՝ զուգակցական, կամ սեռական, խմել - սեքս պիլի)մասնակցել բակտերիաների միացմանը, որն ապահովում է գենետիկական նյութի մի մասի տեղափոխումը դոնոր բջջից դեպի ստացող բջիջ: Դրանք հասանելի են միայն դոնոր բակտերիաներում՝ սահմանափակ քանակությամբ (1-4 մեկ բջջում):

Ցիտոպլազմիկ թաղանթ (CM)բակտերիաների բջջի կենսական կառուցվածքային բաղադրիչն է: Այն սահմանափակում է պրոտոպլաստը, որը գտնվում է անմիջապես բջջային պատի տակ: Քիմիապես CM-ն լիպոպրոտեին է, որը բաղկացած է 15-30% լիպիդներից և 50-70% սպիտակուցներից: Բացի այդ, այն պարունակում է մոտ 2-5% ածխաջրեր և փոքր քանակությամբ ՌՆԹ: Թաղանթային լիպիդները բաղկացած են հիմնականում չեզոք լիպիդներից և ֆոսֆոլիպիդներից։ Որոշ բակտերիաներ պարունակում են գլիկոլիպիդներ, իսկ միկոպլազմաները պարունակում են ստերոլներ:

Թաղանթների լիպիդային կազմը որակապես և քանակապես փոփոխական է։ Նույն տեսակի բակտերիաների համար այն տատանվում է կախված սննդային միջավայրի վրա դրա մշակման պայմաններից և մշակույթի տարիքից: Տարբեր տեսակի բակտերիաները տարբերվում են միմյանցից իրենց թաղանթների լիպիդային կազմով։

Մեմբրանի սպիտակուցները բաժանվում են կառուցվածքային և ֆունկցիոնալ: Վերջիններս ներառում են CM-ի տարբեր բաղադրիչների կենսասինթեզում ներգրավված ֆերմենտներ, որոնք առաջանում են ԿՄՄ մակերեսին, ինչպես նաև ռեդոքս ֆերմենտներ, պերմեազներ և այլն։

CM-ը բարդ կազմակերպված կառույց է՝ բաղկացած երեք շերտերից, որոնք բացահայտվում են էլեկտրոնային մանրադիտակի միջոցով։ Ֆոսֆոլիպիդային կրկնակի շերտը ներծծված է գլոբուլիններով, որոնք ապահովում են նյութերի տեղափոխումը բակտերիաների բջիջ։

ԿՄ-ները կատարում են կենսական գործառույթներ,որի խախտումը հանգեցնում է բակտերիալ բջջի մահվան: Դրանք ներառում են, առաջին հերթին, բջիջ մետաբոլիտների և իոնների մուտքի կարգավորումը, մասնակցությունը

նյութափոխանակության, ԴՆԹ-ի վերարտադրության և մի շարք բակտերիաների մեջ սպորացման և այլն:

Մեզոսոմներ CM-ի ածանցյալներն են: Նրանք ունեն տարբեր կառուցվածք տարբեր բակտերիաներում, որոնք տեղակայված են բջջի տարբեր մասերում կամ համակենտրոն թաղանթների, կամ վեզիկուլների, խողովակների կամ հանգույցի տեսքով, որը բնորոշ է հիմնականում գրամ-բացասական բակտերիաներին: Մեզոսոմները կապված են նուկլեոիդի հետ: Նրանք մասնակցում են բջիջների բաժանմանը և սպորացմանը:

Պրոկարիոտների, ինչպես նաև էուկարիոտների ցիտոպլազմը բարդ կոլոիդային համակարգ է, որը բաղկացած է ջրից (մոտ 75%), հանքային միացություններից, սպիտակուցներից, ՌՆԹ-ից և ԴՆԹ-ից, որոնք նուկլեոիդ օրգանելների, ռիբոսոմների, մեզոսոմների և ներդիրների մաս են կազմում։

Նուկլեոիդհամարժեք է էուկարիոտների միջուկին, չնայած նրանից տարբերվում է իր կառուցվածքով և քիմիական կազմով։ Այն չունի միջուկային թաղանթ, չի պարունակում քրոմոսոմներ և չի բաժանվում միտոզով։ Նուկլեոիդը չի պարունակում հիմնական սպիտակուցներ՝ հիստոններ։ Միակ բացառությունը որոշ բակտերիաներ են: Այն պարունակում է երկշղթա ԴՆԹ մոլեկուլ, ինչպես նաև փոքր քանակությամբ ՌՆԹ և սպիտակուցներ։ (2-3) x 10 9 մոլեկուլային քաշով ԴՆԹ-ի մոլեկուլը փակ օղակաձեւ կառուցվածք է, որում կոդավորված են բջջի ողջ ժառանգական տեղեկատվությունը, այսինքն. բջջային գենոմը. Էուկարիոտիկ քրոմոսոմների նմանությամբ բակտերիալ ԴՆԹ-ն հաճախ կոչվում է քրոմոսոմ: Պետք է հիշել, որ այն բջջում ներկայացված է եզակի թվով, քանի որ բակտերիաները հապլոիդ են։ Այնուամենայնիվ, մինչև բջիջների բաժանումը նուկլեոիդների թիվը կրկնապատկվում է, իսկ բաժանման ժամանակ այն ավելանում է մինչև 4 կամ ավելի:

Նուկլեոիդի հետ մեկտեղ ցիտոպլազմը կարող է պարունակել ավելի ցածր մոլեկուլային քաշով ինքնավար շրջանաձև երկշղթա ԴՆԹ մոլեկուլներ, որոնք կոչվում են պլազմիդներ։ Նրանք նաև կոդավորում են ժառանգական տեղեկատվությունը: Այնուամենայնիվ, այն կենսական նշանակություն չունի բակտերիաների բջջի համար:

Ռիբոսոմներբակտերիաներում դրանք 20 նմ չափի ռիբոնուկլեոպրոտեինի մասնիկներ են, որոնք բաղկացած են երկու ենթամիավորներից՝ 30S և 50S: Նախքան սպիտակուցի սինթեզը սկսվելը, այս ենթամիավորները միավորվում են մեկ՝ 70S: Ի տարբերություն էուկարիոտային բջիջների, բակտերիալ ռիբոսոմները միավորված չեն էնդոպլազմային ցանցի մեջ։ Բակտերիալ ռիբոսոմները, որոնք բջիջների սպիտակուցային սինթեզող համակարգեր են, կարող են դառնալ բազմաթիվ հակաբիոտիկների գործողության «թիրախ»:

Ներառումներպրո- և էվկա-ռիոտիկ միկրոօրգանիզմների նյութափոխանակության արտադրանք են, որոնք գտնվում են նրանց ցիտոպլազմայում և օգտագործվում են որպես պահուստային սննդանյութեր։ Դրանք ներառում են գլիկոգեն, օսլա, ծծումբ, պոլիֆոսֆատ (վոլուտին) և այլն: Որոշ բակտերիաներում, ինչպիսիք են դիֆթերիայի բացիլը, վոլուտինի ընդգրկումները ունեն դիֆերենցիալ ախտորոշիչ արժեք: Նրանք ունեն մետախրոմազիայի հատկություն (գունավորվում են ներկի գույնից տարբեր գույներով):

Էուկարիոտիկ բջիջների ամենակարևոր, հիմնարար հատկանիշը կապված է բջջում գենետիկական ապարատի տեղակայման հետ։ Բոլոր էուկարիոտների գենետիկական ապարատը գտնվում է միջուկում և պաշտպանված է միջուկային ծրարով (հունարեն «էուկարիոտ» նշանակում է միջուկ ունենալ)։ Էուկարիոտների ԴՆԹ-ն գծային է (պրոկարիոտների մոտ ԴՆԹ-ն շրջանաձև է և գտնվում է բջջի հատուկ հատվածում՝ նուկլեոիդում, որը թաղանթով առանձնացված չէ ցիտոպլազմայի մնացած մասերից)։ Այն կապված է հիստոնային սպիտակուցների և այլ քրոմոսոմային սպիտակուցների հետ, որոնք բակտերիաները չունեն:

Էուկարիոտների կյանքի ցիկլում սովորաբար լինում են երկու միջուկային փուլեր (հապլոֆազ և դիպլոֆազ)։ Առաջին փուլը բնութագրվում է քրոմոսոմների հապլոիդ (մեկ) բազմությամբ, այնուհետև, միաձուլվելով, երկու հապլոիդ բջիջները (կամ երկու միջուկները) ձևավորում են դիպլոիդ բջիջ (միջուկ), որը պարունակում է քրոմոսոմների կրկնակի (դիպլոիդ) բազմություն։ Երբեմն հաջորդ բաժանման ժամանակ, իսկ ավելի հաճախ՝ մի քանի բաժանումից հետո բջիջը կրկին դառնում է հապլոիդ։ Նման կյանքի ցիկլը և, առհասարակ, դիպլոիդությունը բնորոշ չէ պրոկարիոտներին։

Երրորդ, թերևս ամենահետաքրքիր տարբերությունը, էուկարիոտիկ բջիջներում հատուկ օրգանելների առկայությունն է, որոնք ունեն իրենց գենետիկական ապարատը, բազմանում են բաժանման միջոցով և շրջապատված են թաղանթով։ Այս օրգանելները միտոքոնդրիաներ և պլաստիդներ են: Իրենց կառուցվածքով և կենսագործունեությամբ նրանք զարմանալիորեն նման են բակտերիաներին: Այս հանգամանքը դրդել է ժամանակակից գիտնականներին կարծելու, որ նման օրգանիզմները բակտերիաների ժառանգներ են, որոնք սիմբիոտիկ հարաբերությունների մեջ են մտել էուկարիոտների հետ։ Պրոկարիոտներին բնորոշ է փոքր քանակությամբ օրգանելներ, և նրանցից ոչ մեկը շրջապատված չէ կրկնակի թաղանթով։ Պրոկարիոտիկ բջիջները չունեն էնդոպլազմիկ ցանց, Գոլջիի ապարատ կամ լիզոսոմներ։

Պրոկարիոտների և էուկարիոտների միջև մեկ այլ կարևոր տարբերություն էվկարիոտների մեջ էնդոցիտոզի առկայությունն է, ներառյալ բազմաթիվ խմբերի ֆագոցիտոզը: Ֆագոցիտոզը (բառացիորեն «սնվում է բջիջով») էուկարիոտ բջիջների կարողությունն է՝ գրավելու, թաղանթային վեզիկուլում փակելու և պինդ մասնիկների լայն տեսականի մարսելու ունակությունը։ Այս պրոցեսն ապահովում է օրգանիզմում կարևոր պաշտպանիչ ֆունկցիա։ Այն առաջին անգամ հայտնաբերել է Ի.Ի.Մեխնիկովը ծովային աստղերից։ Էուկարիոտների մոտ ֆագոցիտոզի առաջացումը, ամենայն հավանականությամբ, կապված է միջին չափի հետ (չափերի տարբերությունների մասին ավելին գրված է ստորև): Պրոկարիոտային բջիջների չափերը անհամաչափ ավելի փոքր են, և, հետևաբար, էուկարիոտների էվոլյուցիոն զարգացման գործընթացում նրանք օրգանիզմին մեծ քանակությամբ սնունդ մատակարարելու խնդիր են ունեցել։ Արդյունքում էուկարիոտների մեջ հայտնվում են առաջին իրական, շարժական գիշատիչները։

Բակտերիաների մեծ մասն ունի էուկարիոտայինից տարբերվող բջջային պատ (ոչ բոլոր էուկարիոտներն ունեն այն): Պրոկարիոտների մոտ այն կայուն կառույց է, որը հիմնականում բաղկացած է մուրեյնից (արխեայում՝ պսեւդոմուրեյն)։ Մուրեյնի կառուցվածքն այնպիսին է, որ յուրաքանչյուր բջիջ շրջապատված է հատուկ ցանցային պարկով, որը մեկ հսկայական մոլեկուլ է: Էուկարիոտներից շատ պրոտիստներ, սնկեր և բույսեր ունեն բջջային պատ: Սնկերի մոտ այն բաղկացած է քիտինից և գլյուկաններից, ցածր բույսերում՝ ցելյուլոզից և գլիկոպրոտեիններից, դիատոմները սինթեզում են բջջային պատը սիլիցիումային թթուներից, բարձր բույսերում՝ բջջանյութից, կիսցելյուլոզից և պեկտինից։ Ըստ երևույթին, ավելի մեծ էուկարիոտիկ բջիջների համար անհնար է դարձել մեկ մոլեկուլից ստեղծել բարձր ամրության բջջային պատ: Այս հանգամանքը կարող է ստիպել էուկարիոտներին բջջային պատի համար օգտագործել տարբեր նյութեր։ Մեկ այլ բացատրություն այն է, որ էուկարիոտների ընդհանուր նախահայրը կորցրել է իր բջջային պատը գիշատիչների անցման պատճառով, իսկ հետո կորել են նաև մուրեյնի սինթեզի համար պատասխանատու գեները։ Երբ որոշ էուկարիոտներ վերադարձան օսմոտրոֆիկ սնուցման, բջջային պատը նորից հայտնվեց, բայց այլ կենսաքիմիական հիմքի վրա:

Բակտերիաների նյութափոխանակությունը նույնպես բազմազան է։ Ընդհանուր առմամբ, սննդի չորս տեսակ կա, և բոլորը հանդիպում են բակտերիաների մեջ: Դրանք են՝ ֆոտոավոտրոֆիկ, ֆոտոհետերոտրոֆիկ, քիմոավտոտրոֆիկ, քիմոհետերոտրոֆիկ (լուսոտրոֆ օգտագործում են արևի լույսի էներգիան, քիմոտրոֆը՝ քիմիական էներգիան)։

Պլանավորել

Ներածություն 2
Պրոկարիոտիկ բջիջ 4
Էուկարիոտիկ բջիջ 6
Պրոֆ- և էուկարիոտ բջիջների համեմատություն 13
Տարբերությունները էուկարիոտների և պրոկարիոտների միջև 14
Հղումներ՝ 19

Ներածություն

Բջիջը բոլոր կենդանի օրգանիզմների կառուցվածքի և կենսագործունեության տարրական միավորն է (բացառությամբ վիրուսների, որոնք հաճախ կոչվում են կյանքի ոչ բջջային ձևեր), որն ունի իր սեփական նյութափոխանակությունը, որն ունակ է ինքնուրույն գոյության, ինքնավերարտադրման և զարգացման: Բոլոր կենդանի օրգանիզմները, ինչպես բազմաբջիջ կենդանիները, բույսերը և սնկերը, բաղկացած են բազմաթիվ բջիջներից, կամ, ինչպես շատ նախակենդանիներ և բակտերիաներ, միաբջիջ օրգանիզմներ են: Կենսաբանության այն ճյուղը, որն ուսումնասիրում է բջիջների կառուցվածքն ու գործունեությունը, կոչվում է բջջաբանություն։ Վերջերս սովորական է դարձել նաև բջջային կենսաբանության կամ բջջային կենսաբանության մասին խոսելը:
Հայտնաբերման պատմություն
Առաջին մարդը, ով տեսավ բջիջներ, անգլիացի գիտնական Ռոբերտ Հուկն էր (մեզ հայտնի Հուկի օրենքի շնորհիվ): 1665 թվականին, փորձելով հասկանալ, թե ինչու է բալզայի ծառն այդքան լավ լողում, Հուկը սկսեց ուսումնասիրել խցանի բարակ հատվածները՝ օգտագործելով իր կատարելագործած մանրադիտակը: Նա հայտնաբերեց, որ խցանը բաժանված է բազմաթիվ փոքրիկ խցերի, որոնք իրեն հիշեցնում էին վանքի խցերը, և նա այդ բջիջներն անվանեց բջիջներ (անգլերեն cell նշանակում է «բջիջ, բջիջ, բջիջ»): 1675 թվականին իտալացի բժիշկ Մ. Մալպիգին, իսկ 1682 թվականին անգլիացի բուսաբան Ն. Գրյուն հաստատել է բույսերի բջջային կառուցվածքը։ Նրանք սկսեցին խոսել բջիջի մասին՝ որպես «սննդարար հյութով լցված սրվակի»։ 1674-ին հոլանդացի վարպետ Անտոն վան Լեուվենհուկը (1632-1723) միկրոսկոպի միջոցով առաջին անգամ ջրի կաթիլում տեսավ «կենդանիներ»՝ շարժվող կենդանի օրգանիզմներ (սիլիատներ, ամեոբաներ, բակտերիաներ): Leeuwenhoek-ը նաև առաջինն էր, ով դիտեց կենդանական բջիջները՝ կարմիր արյան բջիջները և սերմնաբջիջները: Այսպիսով, 18-րդ դարի սկզբին գիտնականները գիտեին, որ բույսերը մեծ խոշորացման պայմաններում ունեն բջջային կառուցվածք, և նրանք տեսան որոշ օրգանիզմներ, որոնք հետագայում կոչվեցին միաբջիջ: 1802-1808 թվականներին ֆրանսիացի հետախույզ Շառլ-Ֆրանսուա Միրբելը հայտնաբերեց, որ բոլոր բույսերը բաղկացած են բջիջներից ձևավորված հյուսվածքներից։ Ջ. Բ. Լամարկը 1809 թվականին տարածեց Միրբելի բջջային կառուցվածքի գաղափարը կենդանական օրգանիզմների վրա: 1825 թվականին չեխ գիտնական Ջ. Պուրկինեն հայտնաբերեց թռչնի ձվի միջուկը, իսկ 1839 թվականին նա ներմուծեց «պրոտոպլազմա» տերմինը։ 1831 թվականին անգլիացի բուսաբան Ռ. Բրաունը առաջին անգամ նկարագրեց բույսի բջջի միջուկը, իսկ 1833 թվականին նա հաստատեց, որ միջուկը բույսի բջջի պարտադիր օրգանելն է։ Այդ ժամանակից ի վեր բջիջների կազմակերպման մեջ գլխավորը համարվում է ոչ թե թաղանթը, այլ պարունակությունը։
Օրգանիզմների կառուցվածքի բջջային տեսությունը ձևավորվել է 1839 թվականին գերմանացի կենդանաբան Տ. Շվանի և Մ. Շլայդենի կողմից և ներառում է երեք դրույթ. 1858-ին Ռուդոլֆ Վիրխովը լրացրեց այն ևս մեկ դիրքով, բայց նրա գաղափարները պարունակում էին մի շարք սխալներ. օրինակ, նա ենթադրում էր, որ բջիջները թույլ կապված են միմյանց հետ և յուրաքանչյուրը գոյություն ունի «ինքնուրույն»: Միայն ավելի ուշ է հաջողվել ապացուցել բջջային համակարգի ամբողջականությունը։
1878 թվականին ռուս գիտնական Ի. Դ. Չիստյակովը հայտնաբերեց միտոզը բույսերի բջիջներում. 1878 թվականին Վ. Ֆլեմինգը և Պ. Ի. Պերեմեժկոն հայտնաբերեցին կենդանիների միտոզը: Ու.
Բջջի կառուցվածքը
Երկրի վրա բջջային կյանքի բոլոր ձևերը կարելի է բաժանել երկու գերթագավորությունների՝ ելնելով դրանց բաղկացուցիչ բջիջների կառուցվածքից.
պրոկարիոտներ (նախամիջուկային) - կառուցվածքով ավելի պարզ և առաջացել են ավելի վաղ էվոլյուցիայի գործընթացում.
էուկարիոտներ (միջուկային) - ավելի բարդ, առաջացել են ավելի ուշ: Մարդու մարմինը կազմող բջիջները էուկարիոտ են։
Չնայած ձևերի բազմազանությանը, բոլոր կենդանի օրգանիզմների բջիջների կազմակերպումը ենթակա է ընդհանուր կառուցվածքային սկզբունքների:
Բջջի պարունակությունը շրջակա միջավայրից անջատվում է պլազմային թաղանթով կամ պլազմալեմայով։ Բջջի ներսում լցված է ցիտոպլազմով, որում տեղակայված են տարբեր օրգանելներ և բջջային ներդիրներ, ինչպես նաև գենետիկ նյութ՝ ԴՆԹ-ի մոլեկուլի տեսքով։ Բջջի օրգանելներից յուրաքանչյուրը կատարում է իր հատուկ գործառույթը, և նրանք բոլորը միասին որոշում են բջջի կենսագործունեությունը որպես ամբողջություն:

Պրոկարիոտիկ բջիջ

Պրոկարիոտները (լատիներենից pro-նախա, նախքան և հունարեն ?????? - միջուկ, ընկույզ) օրգանիզմներ են, որոնք, ի տարբերություն էուկարիոտների, չունեն ձևավորված բջջի միջուկ և ներքին թաղանթային այլ օրգանելներ (բացառությամբ ֆոտոսինթեզում հարթ տանկերի): տեսակներ, ինչպիսիք են ցիանոբակտերիաները): Միակ մեծ շրջանաձև (որոշ տեսակներում՝ գծային) երկշղթա ԴՆԹ-ի մոլեկուլը, որը պարունակում է բջջի գենետիկական նյութի մեծ մասը (այսպես կոչված նուկլեոիդ), բարդույթ չի կազմում հիստոնային սպիտակուցների հետ (այսպես կոչված, քրոմատին): ): Պրոկարիոտները ներառում են բակտերիաներ, այդ թվում՝ ցիանոբակտերիաներ (կապույտ-կանաչ ջրիմուռներ) և արխեաներ։ Պրոկարիոտային բջիջների ժառանգներն են էուկարիոտ բջիջների օրգանելները՝ միտոքոնդրիաները և պլաստիդները։ Բջջի հիմնական պարունակությունը, լրացնելով դրա ամբողջ ծավալը, մածուցիկ հատիկավոր ցիտոպլազմա է։
Պրոկարիոտներ (լատիներեն Procaryota, հին հունարենից ??? «առաջ» և ?????? «միջուկ»), կամ նախամիջուկային - միաբջիջ կենդանի օրգանիզմներ, որոնք չունեն (ի տարբերություն էուկարիոտների) ձևավորված բջջային միջուկ և այլ ներքին թաղանթ: օրգանելներ (բացառությամբ ֆոտոսինթետիկ տեսակների հարթ ցիստեռնների, օրինակ՝ ցիանոբակտերիաների): Միակ մեծ շրջանաձև (որոշ տեսակներում՝ գծային) երկշղթա ԴՆԹ-ի մոլեկուլը, որը պարունակում է բջջի գենետիկական նյութի մեծ մասը (այսպես կոչված նուկլեոիդ), բարդույթ չի կազմում հիստոնային սպիտակուցների հետ (այսպես կոչված, քրոմատին): ): Պրոկարիոտները ներառում են բակտերիաներ, այդ թվում՝ ցիանոբակտերիաներ (կապույտ-կանաչ ջրիմուռներ) և արխեաներ։ Պրոկարիոտային բջիջների ժառանգներն են էուկարիոտ բջիջների օրգանելները՝ միտոքոնդրիաները և պլաստիդները։
Պրոկարիոտները տիրույթի (գերթագավորության) աստիճանով բաժանվում են երկու տաքսոնների՝ բակտերիաներ և արխեաներ:
Պրոկարիոտիկ բջիջները բնութագրվում են միջուկային մեմբրանի բացակայությամբ. Սնուցման տեսակը օսմոտրոֆիկ է։
Պրոկարիոտների գենետիկական նյութը ներկայացված է օղակի մեջ փակված մեկ ԴՆԹ մոլեկուլով, որտեղ կա միայն մեկ ռեպլիկոն: Բջիջները թաղանթային կառուցվածքով օրգանելներ չունեն։ Շարժական գենետիկական տարրերը կարող են առկա լինել գենոմում, և որոշ պրոկարիոտներ (օրինակ՝ Վոլբաչիա) պարունակում են դրանցից անսովոր շատերը։ Բակտերիաների ուսումնասիրությունը հանգեցրեց հորիզոնական գեների փոխանցման հայտնաբերմանը, որը նկարագրվեց Ճապոնիայում 1959 թվականին: Այս գործընթացը լայնորեն տարածված է պրոկարիոտների և նաև որոշ էուկարիոտների շրջանում: Հորիզոնական գեների փոխանցման հայտնաբերումը պրոկարիոտների մեջ ստիպել է մեզ այլ կերպ նայել կյանքի էվոլյուցիան: Նախկինում էվոլյուցիոն տեսությունը հիմնված էր այն փաստի վրա, որ տեսակները չեն կարող փոխանակել ժառանգական տեղեկատվություն: Պրոկարիոտները կարող են գեներ փոխանակել միմյանց հետ ուղղակիորեն (կոնյուգացիա, փոխակերպում) և նաև վիրուսների՝ բակտերիոֆագների (փոխանցում) օգնությամբ։

Տիպիկ պրոկարիոտ բջջի կառուցվածքը՝ պարկուճ, բջջային պատ, պլազմալեմա, ցիտոպլազմա, ռիբոսոմներ, պլազմիդ, պիլի, դրոշակ, նուկլեոիդ։
Բնութագրերը

Հստակ սահմանված միջուկի բացակայություն
Դրոշակների, պլազմիդների և գազային վակուոլների առկայություն
Կառուցվածքներ, որոնցում տեղի է ունենում ֆոտոսինթեզ
Բազմացման ձեւերը անսեռ են, տեղի է ունենում պսեւդոսեքսուալ պրոցես, որի արդյունքում միայն գենետիկ ինֆորմացիա է փոխանակվում՝ առանց բջիջների քանակի ավելացման։
Ռիբոսոմի չափը 70 վ է (նստվածքի գործակիցի հիման վրա առանձնանում են նաև ռիբոսոմների այլ տեսակներ, ինչպես նաև ենթամասնիկներ և բիոպոլիմերներ, որոնք կազմում են ռիբոսոմները)

Էուկարիոտիկ բջիջ

Էուկարիոտները (էուկարիոտներ) (հունարենից ?? - լավ, ամբողջությամբ և ?????? - միջուկ, ընկույզ) օրգանիզմներ են, որոնք, ի տարբերություն պրոկարիոտների, ունեն ձևավորված բջջային միջուկ, որը սահմանազատված է ցիտոպլազմայից միջուկային թաղանթով: Գենետիկ նյութը պարունակվում է մի քանի գծային երկշղթա ԴՆԹ-ի մոլեկուլներում (կախված օրգանիզմի տեսակից, դրանց թիվը մեկ միջուկի վրա կարող է տատանվել երկուսից մինչև մի քանի հարյուր), որոնք ներսից կցված են բջջի միջուկի թաղանթին և ձևավորվում են հսկայական տարածքում։ մեծամասնությունը (բացի դինոֆլագելատներից) բարդույթ է հիստոնային սպիտակուցներով, որը կոչվում է քրոմատին: Էվկարիոտային բջիջներն ունեն ներքին թաղանթների համակարգ, որոնք, բացի միջուկից, կազմում են մի շարք այլ օրգանելներ (էնդոպլազմային ցանց, Գոլջիի ապարատ և այլն)։ Բացի այդ, ճնշող մեծամասնությունն ունի մշտական ​​ներբջջային պրոկարիոտային սիմբիոններ՝ միտոքոնդրիաներ, իսկ ջրիմուռներն ու բույսերը նույնպես ունեն պլաստիդներ։
Էուկարիոտներ կամ միջուկային (լատիներեն Eukaryota հունարենից ??- - լավ և ?????? - միջուկ) - կենդանի օրգանիզմների տիրույթ (գերթագավորություն), որոնց բջիջները պարունակում են միջուկներ։ Բոլոր օրգանիզմները, բացի բակտերիաներից և արխեայից, միջուկային են (վիրուսներն ու վիրոիդները նույնպես էուկարիոտներ չեն, բայց ոչ բոլոր կենսաբաններն են դրանք համարում կենդանի օրգանիզմներ):
Կենդանիները, բույսերը, սնկերը և օրգանիզմների խմբերը, որոնք միասին կոչվում են պրոտիստներ, բոլորն էլ էուկարիոտ օրգանիզմներ են: Նրանք կարող են լինել միաբջիջ կամ բազմաբջիջ, բայց բոլորն էլ ունեն ընդհանուր բջջային կառուցվածք։ Ենթադրվում է, որ այս բոլոր շատ տարբեր օրգանիզմներն ունեն ընդհանուր ծագում, ուստի միջուկային խումբը համարվում է ամենաբարձր վարկանիշ ունեցող մոնոֆիլետիկ տաքսոնը: Ամենատարածված վարկածների համաձայն՝ էուկարիոտները հայտնվել են 1,5–2 միլիարդ տարի առաջ։ Էուկարիոտների էվոլյուցիայի մեջ կարևոր դեր է խաղացել սիմբիոգենեզը՝ սիմբիոզ էուկարիոտիկ բջիջի միջև, որն, ըստ երևույթին, արդեն ուներ միջուկ և ունակ էր ֆագոցիտոզի, և այս բջջի կողմից կուլ տված բակտերիաները՝ միտոքոնդրիումների և պլաստիդների պրեկուրսորները:

Էնդոմեմբրանային համակարգը և դրա բաղադրիչները
Էուկարիոտիկ բջիջի կառուցվածքը
Էուկարիոտիկ բջիջները միջինում շատ ավելի մեծ են, քան պրոկարիոտները, ծավալների տարբերությունը հասնում է հազարավոր անգամների։ Էուկարիոտիկ բջիջները ներառում են մոտ մեկ տասնյակ տարբեր տեսակի կառուցվածքներ, որոնք հայտնի են որպես օրգանելներ (կամ օրգանելներ, որոնք, սակայն, որոշակիորեն աղավաղում են այս տերմինի սկզբնական իմաստը), որոնցից շատերը ցիտոպլազմայից բաժանված են մեկ կամ մի քանի թաղանթներով (պրոկարիոտիկ բջիջներում՝ ներքին թաղանթով շրջապատված օրգանելները հազվադեպ են լինում): Միջուկը բջջի մի մասն է, որը շրջապատված է էուկարիոտներով կրկնակի թաղանթով (երկու տարրական թաղանթ) և պարունակում է գենետիկ նյութ՝ ԴՆԹ-ի մոլեկուլները «փաթեթավորված» քրոմոսոմների մեջ։ Սովորաբար կա մեկ միջուկ, բայց կան նաև բազմամիջուկային բջիջներ։

Կենդանական բջիջի սխեմատիկ ներկայացում: (Սեղմելով բջիջի բաղկացուցիչ մասերից որևէ մեկի անվան վրա՝ կտեղափոխվեք համապատասխան հոդված):
Կենդանական բջիջի մակերեսային համալիր
Այն բաղկացած է գլիկոկալիքսից, պլազմալեմայից և դրա տակ գտնվող ցիտոպլազմայի կեղևային շերտից։ Պլազմային թաղանթը կոչվում է նաև պլազմալեմմա՝ բջջի արտաքին թաղանթ։ Սա կենսաբանական թաղանթ է՝ մոտ 10 նանոմետր հաստությամբ։ Ապահովում է հիմնականում սահմանազատող գործառույթ՝ կապված բջջի արտաքին միջավայրի հետ: Բացի այդ, այն կատարում է տրանսպորտային գործառույթ: Բջիջը էներգիա չի վատնում իր թաղանթի ամբողջականությունը պահպանելու համար. մոլեկուլները պահվում են միևնույն սկզբունքով, որով ճարպի մոլեկուլները պահվում են իրար հետ. իրար հանդեպ։ Գլիկոկալիքսը օլիգոսաքարիդների, պոլիսախարիդների, գլիկոպրոտեինների և գլիկոլիպիդների մոլեկուլներ են, որոնք «խարսխված» են պլազմալեմայում: Գլիկոկալիքսը կատարում է ընկալիչների և մարկերային գործառույթներ: Կենդանական բջիջների պլազմային թաղանթը հիմնականում բաղկացած է ֆոսֆոլիպիդներից և լիպոպրոտեիններից, որոնք ներթափանցված են սպիտակուցի մոլեկուլներով, մասնավորապես մակերեսային անտիգեններով և ընկալիչներով: Ցիտոպլազմայի կեղևային (պլազմային թաղանթին կից) շերտում կան հատուկ ցիտոկմախքի տարրեր՝ որոշակի ձևով պատվիրված ակտինային միկրոթելեր։ Կեղևային շերտի (կեղևի) հիմնական և ամենակարևոր գործառույթը պսևդոպոդիալ ռեակցիաներն են՝ պսևդոպոդիայի արտամղումը, կցումը և կծկումը։ Այս դեպքում միկրոթելերը վերադասավորվում են, երկարացվում կամ կրճատվում։ Բջջի ձևը (օրինակ՝ միկրովիլիների առկայությունը) նույնպես կախված է կեղևային շերտի ցիտոկմախքի կառուցվածքից։
Ցիտոպլազմային կառուցվածքը
Ցիտոպլազմայի հեղուկ բաղադրիչը կոչվում է նաև ցիտոզոլ։ Լույսի մանրադիտակի տակ թվում էր, որ բջիջը լցված է հեղուկ պլազմայի կամ սոլի նման մի բանով, որի մեջ «լողում» են միջուկը և այլ օրգանելները։ Իրականում դա ճիշտ չէ։ Էուկարիոտիկ բջջի ներքին տարածությունը խիստ կարգավորված է։ Օրգանելների շարժումը համակարգվում է մասնագիտացված տրանսպորտային համակարգերի, այսպես կոչված, միկրոխողովակների օգնությամբ, որոնք ծառայում են որպես ներբջջային «ճանապարհներ» և հատուկ սպիտակուցներ՝ դինեիններ և կինեզիններ, որոնք խաղում են «շարժիչների» դերը։ Առանձին սպիտակուցի մոլեկուլները նույնպես ազատորեն չեն ցրվում ողջ ներբջջային տարածության մեջ, այլ ուղղվում են դեպի անհրաժեշտ բաժանմունքներ՝ օգտագործելով իրենց մակերեսին հատուկ ազդանշաններ, որոնք ճանաչվում են բջջի տրանսպորտային համակարգերի կողմից:
Էնդոպլազմիկ ցանց
Էուկարիոտիկ բջջում գոյություն ունի միմյանց մեջ անցնող թաղանթային բաժանմունքների (խողովակներ և ցիստեռններ) համակարգ, որը կոչվում է էնդոպլազմիկ ցանց (կամ էնդոպլազմիկ ցանց, ER կամ EPS): ER-ի այն հատվածը, որի թաղանթներին կցված են ռիբոսոմները, կոչվում է հատիկավոր (կամ կոպիտ) էնդոպլազմիկ ցանց, որը տեղի է ունենում նրա թաղանթների վրա: Այն բաժանմունքները, որոնց պատերը չունեն ռիբոսոմներ, դասակարգվում են որպես ագրանուլյար (կամ հարթ) ER, որը մասնակցում է լիպիդների սինթեզին: Հարթ և հատիկավոր ER-ի ներքին տարածությունները մեկուսացված չեն, այլ անցնում են միմյանց մեջ և շփվում միջուկային ծրարի լույսի հետ։
Գոլջիի ապարատ
Գոլջիի ապարատը հարթ թաղանթային ցիստեռնների կույտ է, որը որոշ չափով ընդլայնվել է եզրերին: Գոլջիի ապարատի տանկերում հասունանում են որոշ սպիտակուցներ, որոնք սինթեզվում են հատիկավոր ER-ի թաղանթների վրա և նախատեսված են սեկրեցիայի կամ լիզոսոմների ձևավորման համար։ Գոլջիի ապարատը ասիմետրիկ է. ցիստեռնները, որոնք գտնվում են բջջի միջուկին ավելի մոտ (cis-Golgi) պարունակում են ամենաքիչ հասուն մեմբրանի վեզիկուլները՝ էնդոպլազմիկ ցանցից բողբոջող վեզիկուլները, որոնք անընդհատ կցվում են այդ ցիստեռններին: Ըստ երևույթին, նույն վեզիկուլների օգնությամբ տեղի է ունենում հասունացող սպիտակուցների հետագա տեղաշարժը մի տանկից մյուսը: Ի վերջո, լիովին հասուն սպիտակուցներ պարունակող վեզիկուլները բողբոջում են օրգանելի հակառակ ծայրից (տրանս-Գոլգի):
Հիմնական
Բջջի միջուկը պարունակում է ԴՆԹ մոլեկուլներ, որոնց վրա գրանցվում է օրգանիզմի գենետիկական տեղեկատվությունը։ Միջուկում տեղի է ունենում վերարտադրություն՝ ԴՆԹ-ի մոլեկուլների կրկնապատկում, ինչպես նաև տրանսկրիպցիա՝ ՌՆԹ մոլեկուլների սինթեզ ԴՆԹ-ի մատրիցով: Միջուկում սինթեզված ՌՆԹ-ի մոլեկուլները ենթարկվում են որոշ փոփոխությունների (օրինակ՝ զուգավորման գործընթացում հաղորդիչ ՌՆԹ-ի մոլեկուլներից բացառվում են աննշան, անիմաստ հատվածները), որից հետո դրանք բաց են թողնվում ցիտոպլազմա։ Ռիբոսոմների հավաքումը տեղի է ունենում նաև միջուկում, հատուկ գոյացություններում, որոնք կոչվում են նուկլեոլներ: Միջուկի համար նախատեսված բաժանմունքը՝ կարիոտեկա, ձևավորվում է էնդոպլազմիկ ցանցի ցիստեռնների ընդլայնման և միաձուլման շնորհիվ, այնպես, որ միջուկը ունի կրկնակի պատեր՝ այն շրջապատող միջուկային ծրարի նեղ բաժանմունքների պատճառով: Միջուկային ծրարի խոռոչը կոչվում է լույս կամ պերինուկլեար տարածություն։ Միջուկային ծածկույթի ներքին մակերեսը գտնվում է միջուկային շերտի տակ՝ կոշտ սպիտակուցային կառուցվածք, որը ձևավորվում է շերտավոր սպիտակուցներով, որին կցվում են քրոմոսոմային ԴՆԹ-ի շղթաները։ Որոշ տեղերում միջուկային ծրարի ներքին և արտաքին թաղանթները միաձուլվում են և ձևավորում այսպես կոչված միջուկային ծակոտիները, որոնց միջոցով նյութափոխանակությունը տեղի է ունենում միջուկի և ցիտոպլազմայի միջև։
Լիզոսոմներ
Լիզոսոմը ցիտոպլազմից սահմանափակված փոքր մարմին է մեկ թաղանթով: Այն պարունակում է լիտիկ ֆերմենտներ, որոնք կարող են քայքայել բոլոր բիոպոլիմերները: Հիմնական ֆունկցիան աուտոլիզն է, այսինքն՝ առանձին օրգանելների, բջջի ցիտոպլազմայի հատվածների քայքայումը։
Բջջային կմախք
Բջջային կմախքի տարրերը ներառում են բջջի ցիտոպլազմայում տեղակայված սպիտակուցային ֆիբրիլային կառուցվածքներ՝ միկրոխողովակներ, ակտին և միջանկյալ թելեր։ Միկրոխողովակները մասնակցում են օրգանելների տեղափոխմանը, մտնում են դրոշակի մեջ, իսկ միտոտիկ spindle-ը կառուցված է միկրոխողովակներից։ Ակտինի թելերը կարևոր են բջիջների ձևի և պսևդոպոդիալ ռեակցիաների պահպանման համար: Միջանկյալ թելերի դերը նույնպես, ըստ երևույթին, բջջի կառուցվածքի պահպանումն է: Բջջային կմախքի սպիտակուցները կազմում են բջջային սպիտակուցի զանգվածի մի քանի տասնյակ տոկոսը:
Ցենտրիոլներ
Ցենտրիոլները գլանաձեւ սպիտակուցային կառուցվածքներ են, որոնք տեղակայված են կենդանական բջիջների միջուկի մոտ (բույսերը ցենտրիոլներ չունեն)։ Ցենտրիոլը գլան է, որի կողային մակերեսը կազմված է միկրոխողովակների ինը խմբերից։ Կոմպլեկտում միկրոխողովակների թիվը կարող է տարբեր լինել տարբեր օրգանիզմների համար՝ 1-ից 3:
Ցենտրիոլների շուրջ կա, այսպես կոչված, ցիտոկմախքի կազմակերպման կենտրոն, տարածք, որտեղ խմբավորված են բջջի միկրոխողովակների մինուս ծայրերը։
Նախքան բաժանումը, բջիջը պարունակում է երկու ցենտրիոլ, որոնք գտնվում են միմյանց նկատմամբ ուղիղ անկյան տակ: Միտոզի ժամանակ նրանք շարժվում են դեպի բջջի տարբեր ծայրեր՝ կազմելով լիսեռի բևեռները։ Ցիտոկինեզից հետո յուրաքանչյուր դուստր բջիջ ստանում է մեկ ցենտրիոլ, որը կրկնապատկվում է հաջորդ բաժանման համար։ Ցենտրիոլների կրկնօրինակումը տեղի է ունենում ոչ թե բաժանման, այլ գոյություն ունեցողին ուղղահայաց նոր կառուցվածքի սինթեզով։
Ցենտրիոլները, ըստ երևույթին, հոմոլոգ են դրոշակների և թարթիչների բազալ մարմիններին:
Միտոքոնդրիա
Միտոքոնդրիաները հատուկ բջջային օրգանելներ են, որոնց հիմնական գործառույթը ATP-ի սինթեզն է՝ ունիվերսալ էներգիայի կրիչ: Շնչառությունը (թթվածնի կլանումը և ածխածնի երկօքսիդի արտազատումը) տեղի է ունենում նաև միտոքոնդրիումների ֆերմենտային համակարգերի շնորհիվ։
Միտոքոնդրիաների ներքին լույսը, որը կոչվում է մատրիցա, ցիտոպլազմից սահմանազատված է երկու թաղանթով՝ արտաքին և ներքին, որոնց միջև կա միջմեմբրանային տարածություն։ Միտոքոնդրիոնի ներքին թաղանթից առաջանում են ծալքեր, այսպես կոչված՝ cristae։ Մատրիցը պարունակում է տարբեր ֆերմենտներ, որոնք ներգրավված են շնչառության և ATP սինթեզի մեջ: Ներքին միտոքոնդրիալ մեմբրանի ջրածնի ներուժը կենտրոնական նշանակություն ունի ATP սինթեզի համար:
Միտոքոնդրիումներն ունեն իրենց ԴՆԹ գենոմը և պրոկարիոտային ռիբոսոմները, ինչը, անշուշտ, ցույց է տալիս այս օրգանելների սիմբիոտիկ ծագումը: Ոչ բոլոր միտոքոնդրիալ սպիտակուցներն են կոդավորված միտոքոնդրիումային ԴՆԹ-ում, միտոքոնդրիումային սպիտակուցների գեների մեծ մասը գտնվում է միջուկային գենոմում, իսկ համապատասխան արտադրանքները սինթեզվում են ցիտոպլազմայում և այնուհետև տեղափոխվում միտոքոնդրիա: Միտոքոնդրիումային գենոմները տարբեր են չափերով. օրինակ, մարդու միտոքոնդրիալ գենոմը պարունակում է ընդամենը 13 գեն: Ուսումնասիրված օրգանիզմներից ամենամեծ թվով միտոքոնդրիալ գեները (97) ունի Reclinomonas americana նախակենդանիները։
Թագավորությունների բաժանում
Էուկարիոտների գերթագավորությունը թագավորությունների բաժանելու մի քանի տարբերակ կա։ Առաջինն առանձնացան բույսերի և կենդանիների թագավորությունները։ Այնուհետև բացահայտվեց սնկերի թագավորությունը, որոնք իրենց կենսաքիմիական բնութագրերով, ըստ կենսաբանների մեծամասնության, չեն կարող դասվել այդ թագավորություններից մեկի շարքին։ Նաև որոշ հեղինակներ առանձնացնում են նախակենդանիների, միքսոմիցետների և քրոմիստների թագավորությունները։ Որոշ համակարգեր ունեն մինչև 20 թագավորություն: Ըստ Թոմաս Կավալյեր-Սմիթի համակարգի՝ բոլոր էուկարիոտները բաժանվում են երկու մոնոֆիլետիկ տաքսոնների՝ Յունիկոնտա և Բիկոնտա:
Էուկարիոտիկ բջիջների բաժանում
Ամիտոզը բջիջների ուղղակի բաժանումն է և ավելի հազվադեպ է հանդիպում էուկարիոտների սոմատիկ բջիջներում, քան միտոզը: Շատ դեպքերում ամիտոզը նկատվում է միտոտիկ ակտիվությամբ բջիջներում. դրանք ծերացող կամ պաթոլոգիական փոփոխված բջիջներ են, որոնք հաճախ դատապարտված են մահվան (կաթնասունների սաղմնային թաղանթային բջիջներ, ուռուցքային բջիջներ և այլն): Ամիտոզով միջուկի միջֆազային վիճակը մորֆոլոգիապես պահպանվում է, հստակ տեսանելի են միջուկը և միջուկային ծրարը։ ԴՆԹ-ի կրկնօրինակում չկա: Քրոմատինի պարույրացում տեղի չի ունենում, քրոմոսոմները չեն հայտնաբերվում: Բջիջը պահպանում է իրեն բնորոշ ֆունկցիոնալ ակտիվությունը, որը գրեթե ամբողջությամբ անհետանում է միտոզի ժամանակ։ Սա, օրինակ, շատ թարթիչավորների մակրոնուկլեուսների բաժանումն է, որտեղ քրոմոսոմների կարճ բեկորների տարանջատումը տեղի է ունենում առանց spindle-ի առաջացման։ Ամիտոզի ժամանակ բաժանվում է միայն միջուկը՝ առանց տրոհման լիսեռի ձևավորման, ուստի ժառանգական նյութը բաշխվում է պատահականորեն։ Ցիտոկինեզի բացակայությունը հանգեցնում է երկմիջուկային բջիջների ձևավորմանը, որոնք հետագայում չեն կարողանում մտնել նորմալ միտոտիկ ցիկլ: Կրկնվող ամիտոզների դեպքում կարող են ձևավորվել բազմաբնույթ բջիջներ:
Միտոզը (հունարենից ????? - թել) բջիջների անուղղակի բաժանումն է, էուկարիոտիկ բջիջների վերարտադրության ամենատարածված մեթոդը, օնտոգենեզի հիմնարար գործընթացներից մեկը։ Միտոտիկ բաժանումն ապահովում է բազմաբջիջ էուկարիոտների աճը՝ հյուսվածքային բջիջների պոպուլյացիան մեծացնելով։ Միտոզի կենսաբանական նշանակությունը կայանում է դուստր միջուկների միջև քրոմոսոմների խիստ նույնական բաշխման մեջ, որն ապահովում է գենետիկորեն նույնական դուստր բջիջների ձևավորումը և պահպանում է մի շարք բջիջների սերունդների շարունակականությունը: Բեղմնավորված ձվի մասնատումը և կենդանիների հյուսվածքների մեծ մասի աճը նույնպես տեղի է ունենում միտոտիկ բաժանումների միջոցով: Կախված մորֆոլոգիական առանձնահատկություններից, միտոզը պայմանականորեն բաժանվում է.

պրոֆազ,
պրոմետաֆազ,
մետաֆազ,
անաֆազ,
տելոֆազ.

Միտոզի միջին տեւողությունը 1-2 ժամ է։ Կենդանական բջիջներում միտոզը սովորաբար տեւում է 30-60 րոպե, իսկ բույսերի բջիջներում՝ 2-3 ժամ։ 70 տարվա ընթացքում մարդկային բջիջները ենթարկվում են ընդհանուր առմամբ մոտ 1014 բջիջների բաժանման։
Մեյոզ (հունարենից՝ meiosis - կրճատում) կամ ռեդուկցիոն բջիջների բաժանում - էուկարիոտիկ բջջի միջուկի բաժանում քրոմոսոմների թվի կրկնակի կրճատմամբ։ Առաջանում է երկու փուլով (մեյոզի ռեդուկցիոն և հավասարման փուլեր)։ Մեյոզը չպետք է շփոթել գամետոգենեզի հետ՝ չտարբերակված ցողունային բջիջներից մասնագիտացված սեռական բջիջների կամ գամետների ձևավորում: Կյանքի ցիկլում մեյոզի արդյունքում քրոմոսոմների քանակի նվազումը հանգեցնում է դիպլոիդ փուլից հապլոիդ փուլի անցմանը։ Պլոիդիայի վերականգնումը (հապլոիդ փուլից դիպլոիդ փուլի անցում) տեղի է ունենում սեռական պրոցեսի արդյունքում։ Շնորհիվ այն բանի, որ առաջին՝ ռեդուկցիոն փուլի պրոֆազում տեղի է ունենում հոմոլոգ քրոմոսոմների զույգական միաձուլում (կոնյուգացիա), մեյոզի ճիշտ ընթացքը հնարավոր է միայն դիպլոիդ բջիջներում կամ նույնիսկ պոլիպլոիդներում (տետրա-, հեքսապլոիդ և այլն) բջիջներում։ . Մեյոզը կարող է առաջանալ նաև կենտ պոլիպլոիդներում (եռյակ, պենտապլոիդ և այլն), սակայն դրանցում, պրոֆազ I-ում քրոմոսոմների զույգ միաձուլումը ապահովելու անկարողության պատճառով, քրոմոսոմների դիվերգենցիան տեղի է ունենում խանգարումներով, որոնք վտանգում են բջջի կենսունակությունը կամ զարգացումը։ դրանից բազմաբջիջ հապլոիդ օրգանիզմ։ Նույն մեխանիզմն է ընկած միջտեսակային հիբրիդների անպտղության հիմքում։ Քրոմոսոմների զուգակցման որոշակի սահմանափակումներ են սահմանվում նաև քրոմոսոմային մուտացիաների պատճառով (լայնածավալ ջնջումներ, կրկնօրինակումներ, ինվերսիաներ կամ տրանսլոկացիաներ):
Պրոկարիոտիկ բջիջների բաժանում
Պրոկարիոտիկ բջիջները բաժանվում են երկու մասի։ Նախ, բջիջը երկարանում է, և դրա մեջ ձևավորվում է լայնակի միջնապատ: Վերջնական փուլում դուստր բջիջները ցրվում են: Պրոկարիոտիկ բջիջների բաժանման տարբերակիչ առանձնահատկությունը կրկնվող ԴՆԹ-ի անմիջական մասնակցությունն է բաժանման գործընթացին: Սովորաբար, պրոկարիոտային բջիջները բաժանվում են՝ ձևավորելով հավասար չափի երկու դուստր բջիջներ, ուստի այս գործընթացը երբեմն կոչվում է նաև երկուական տրոհում: Շնորհիվ այն բանի, որ դեպքերի ճնշող մեծամասնությունում պրոկարիոտ բջիջներն ունեն բջջային պատ, երկուական տրոհումն ուղեկցվում է միջնապատի ձևավորմամբ՝ բաժանում դուստր բջիջների միջև, որն այնուհետև շերտավորում է մեջտեղում։ Պրոկարիոտիկ բջիջների բաժանման գործընթացը մանրամասն ուսումնասիրվել է Escherichia coli-ի օրինակով։

Համեմատություն պրո- և էուկարիոտիկ բջիջների

Էուկարիոտների և պրոկարիոտների միջև ամենակարևոր տարբերությունը վաղուց համարվում էր ձևավորված միջուկի և թաղանթային օրգանելների առկայությունը: Այնուամենայնիվ, 1970-1980-ական թթ. պարզ դարձավ, որ դա միայն ցիտոկմախքի կազմակերպման մեջ ավելի խորը տարբերությունների հետևանք էր։ Որոշ ժամանակ ենթադրվում էր, որ ցիտոկմախքը բնորոշ է միայն էուկարիոտներին, սակայն 1990-ականների կեսերին։ Բակտերիաներում հայտնաբերվել են նաև էուկարիոտների ցիտոկմախքի հիմնական սպիտակուցներին հոմոլոգ սպիտակուցներ:
Հենց հատուկ կառուցվածքով ցիտոկմախքի առկայությունն է, որը թույլ է տալիս էուկարիոտներին ստեղծել շարժական ներքին թաղանթային օրգանելների համակարգ: Բացի այդ, ցիտոկմախքը թույլ է տալիս առաջանալ էնդոցիտոզ և էկզոցիտոզ (ենթադրվում է, որ հենց էնդոցիտոզի շնորհիվ է, որ ներբջջային սիմբիոնները, ներառյալ միտոքոնդրիան և պլաստիդները, հայտնվել են էուկարիոտիկ բջիջներում): Էուկարիոտիկ ցիտոկմախքի մեկ այլ կարևոր գործառույթ է էուկարիոտիկ բջջի միջուկի (միտոզ և մեյոզ) և մարմնի (ցիտոտոմիա) բաժանումն ապահովելն է (պրոկարիոտիկ բջիջների բաժանումը կազմակերպվում է ավելի պարզ): Բջջային կմախքի կառուցվածքի տարբերությունները բացատրում են նաև պրո- և էուկարիոտների միջև այլ տարբերություններ, օրինակ՝ պրոկարիոտ բջիջների ձևերի կայունությունն ու պարզությունը, ձևի զգալի բազմազանությունը և այն փոխելու ունակությունը էուկարիոտիկ բջիջներում, ինչպես նաև վերջինիս համեմատաբար մեծ չափսերը։ Այսպիսով, պրոկարիոտային բջիջների չափերը միջինում 0,5-5 մկմ են, էուկարիոտների չափերը՝ 10-ից 50 միկրոն։ Բացի այդ, միայն էուկարիոտների մեջ կան իսկապես հսկա բջիջներ, ինչպիսիք են շնաձկների կամ ջայլամների զանգվածային ձվերը (թռչնի ձվի մեջ ամբողջ դեղնուցը մեկ հսկայական ձու է), խոշոր կաթնասունների նեյրոնները, որոնց գործընթացները ամրապնդվում են ցիտոկմախքով: , երկարությունը կարող է հասնել տասնյակ սանտիմետրերի։

Տարբերությունները էուկարիոտների և պրոկարիոտների միջև

Էուկարիոտիկ բջիջների ամենակարևոր, հիմնարար հատկանիշը կապված է բջջում գենետիկական ապարատի տեղակայման հետ։ Բոլոր էուկարիոտների գենետիկական ապարատը գտնվում է միջուկում և պաշտպանված է միջուկային ծրարով (հունարեն «էուկարիոտ» նշանակում է միջուկ ունենալ)։ Էուկարիոտների ԴՆԹ-ն գծային է (պրոկարիոտների մոտ ԴՆԹ-ն շրջանաձև է և գտնվում է բջջի հատուկ հատվածում՝ նուկլեոիդում, որը թաղանթով առանձնացված չէ ցիտոպլազմայի մնացած մասերից)։ Այն կապված է հիստոնային սպիտակուցների և այլ քրոմոսոմային սպիտակուցների հետ, որոնք բակտերիաները չունեն:
Էուկարիոտների կյանքի ցիկլում սովորաբար լինում են երկու միջուկային փուլեր (հապլոֆազ և դիպլոֆազ)։ Առաջին փուլը բնութագրվում է քրոմոսոմների հապլոիդ (մեկ) բազմությամբ, այնուհետև, միաձուլվելով, երկու հապլոիդ բջիջները (կամ երկու միջուկները) ձևավորում են դիպլոիդ բջիջ (միջուկ), որը պարունակում է քրոմոսոմների կրկնակի (դիպլոիդ) բազմություն։ Երբեմն հաջորդ բաժանման ժամանակ, իսկ ավելի հաճախ՝ մի քանի բաժանումից հետո բջիջը կրկին դառնում է հապլոիդ։ Նման կյանքի ցիկլը և, առհասարակ, դիպլոիդությունը բնորոշ չէ պրոկարիոտներին։
Երրորդ, թերևս ամենահետաքրքիր տարբերությունը, էուկարիոտիկ բջիջներում հատուկ օրգանելների առկայությունն է, որոնք ունեն իրենց գենետիկական ապարատը, բազմանում են բաժանման միջոցով և շրջապատված են թաղանթով։ Այս օրգանելները միտոքոնդրիաներ և պլաստիդներ են: Իրենց կառուցվածքով և կենսագործունեությամբ նրանք զարմանալիորեն նման են բակտերիաներին: Այս հանգամանքը դրդել է ժամանակակից գիտնականներին կարծելու, որ նման օրգանիզմները բակտերիաների ժառանգներ են, որոնք սիմբիոտիկ հարաբերությունների մեջ են մտել էուկարիոտների հետ։ Պրոկարիոտներին բնորոշ է փոքր քանակությամբ օրգանելներ, և նրանցից ոչ մեկը շրջապատված չէ կրկնակի թաղանթով։ Պրոկարիոտիկ բջիջները չունեն էնդոպլազմիկ ցանց, Գոլջիի ապարատ կամ լիզոսոմներ։
Պրոկարիոտների և էուկարիոտների միջև մեկ այլ կարևոր տարբերություն էվկարիոտների մեջ էնդոցիտոզի առկայությունն է, ներառյալ բազմաթիվ խմբերի ֆագոցիտոզը: Ֆագոցիտոզը (բառացիորեն «սնվում է բջիջով») էուկարիոտ բջիջների կարողությունն է՝ գրավելու, թաղանթային վեզիկուլում փակելու և պինդ մասնիկների լայն տեսականի մարսելու ունակությունը։ Այս պրոցեսն ապահովում է օրգանիզմում կարևոր պաշտպանիչ ֆունկցիա։ Այն առաջին անգամ հայտնաբերվել է Ի.Ի.Մեխնիկովի կողմից ծովային աստղերի մեջ: Էուկարիոտների մոտ ֆագոցիտոզի առաջացումը, ամենայն հավանականությամբ, կապված է միջին չափի հետ (չափերի տարբերությունների մասին ավելին գրված է ստորև): Պրոկարիոտային բջիջների չափերը անհամաչափ ավելի փոքր են, և, հետևաբար, էուկարիոտների էվոլյուցիոն զարգացման գործընթացում նրանք օրգանիզմին մեծ քանակությամբ սնունդ մատակարարելու խնդիր են ունեցել։ Արդյունքում էուկարիոտների մեջ հայտնվում են առաջին իրական, շարժական գիշատիչները։
Բակտերիաների մեծ մասն ունի էուկարիոտայինից տարբերվող բջջային պատ (ոչ բոլոր էուկարիոտներն ունեն այն): Պրոկարիոտների մոտ այն կայուն կառույց է, որը հիմնականում բաղկացած է մուրեյնից (արխեայում՝ պսեւդոմուրեյն)։ Մուրեյնի կառուցվածքն այնպիսին է, որ յուրաքանչյուր բջիջ շրջապատված է հատուկ ցանցային պարկով, որը մեկ հսկայական մոլեկուլ է: Էուկարիոտներից շատ պրոտիստներ, սնկեր և բույսեր ունեն բջջային պատ: Սնկերի մոտ այն բաղկացած է քիտինից և գլյուկաններից, ցածր բույսերում՝ ցելյուլոզից և գլիկոպրոտեիններից, դիատոմները սինթեզում են բջջային պատը սիլիցիումային թթուներից, բարձր բույսերում՝ բջջանյութից, կիսցելյուլոզից և պեկտինից։ Ըստ երևույթին, ավելի մեծ էուկարիոտիկ բջիջների համար անհնար է դարձել մեկ մոլեկուլից ստեղծել բարձր ամրության բջջային պատ: Այս հանգամանքը կարող է ստիպել էուկարիոտներին բջջային պատի համար օգտագործել տարբեր նյութեր։ Մեկ այլ բացատրություն այն է, որ էուկարիոտների ընդհանուր նախահայրը կորցրել է իր բջջային պատը գիշատիչների անցման պատճառով, իսկ հետո կորել են նաև մուրեյնի սինթեզի համար պատասխանատու գեները։ Երբ որոշ էուկարիոտներ վերադարձան օսմոտրոֆիկ սնուցման, բջջային պատը նորից հայտնվեց, բայց այլ կենսաքիմիական հիմքի վրա:
Բակտերիաների նյութափոխանակությունը նույնպես բազմազան է։ Ընդհանուր առմամբ, սննդի չորս տեսակ կա, և բոլորը հանդիպում են բակտերիաների մեջ: Դրանք են՝ ֆոտոավոտրոֆիկ, ֆոտոհետերոտրոֆիկ, քիմոավտոտրոֆիկ, քիմոհետերոտրոֆիկ (լուսոտրոֆ օգտագործում են արևի լույսի էներգիան, քիմոտրոֆը՝ քիմիական էներգիան)։ Էուկարիոտները կա՛մ իրենք են սինթեզում էներգիան արևի լույսից, կա՛մ օգտագործում են այս ծագման պատրաստի էներգիան: Դա կարող է պայմանավորված լինել էուկարիոտների շրջանում գիշատիչների առաջացմամբ, որոնց համար էներգիա սինթեզելու անհրաժեշտությունը վերացել է։
Մյուս տարբերությունը դրոշակի կառուցվածքն է: Բակտերիաներում դրանք բարակ են՝ ընդամենը 15–20 նմ տրամագծով։ Սրանք սնամեջ թելեր են, որոնք պատրաստված են ֆլագելին սպիտակուցից: Էուկարիոտային դրոշակների կառուցվածքը շատ ավելի բարդ է։ Դրանք թաղանթով շրջապատված բջիջների աճ են և պարունակում են ինը զույգ ծայրամասային միկրոխողովակների և երկու միկրոխողովակների ցիտոկմախք (աքսոնեմ): Ի տարբերություն պտտվող պրոկարիոտային դրոշների, էուկարիոտիկ դրոշակները թեքվում են կամ պտտվում։
Օրգանիզմների երկու խմբերը, որոնք մենք դիտարկում ենք, ինչպես արդեն նշվեց, շատ տարբեր են իրենց միջին չափերով։ Պրոկարիոտային բջջի տրամագիծը սովորաբար 0,5–10 մկմ է, մինչդեռ էուկարիոտների համար նույն ցուցանիշը 10–100 մկմ է։ Նման բջջի ծավալը 1000–10000 անգամ մեծ է պրոկարիոտ բջջի ծավալից։
Պրոկարիոտիկ ռիբոսոմները փոքր են (70S տիպ)։ Էուկարիոտիկ բջիջները պարունակում են ինչպես ավելի մեծ 80S տիպի ռիբոսոմներ, որոնք տեղակայված են ցիտոպլազմայում, այնպես էլ պրոկարիոտային տիպի 70-ականների ռիբոսոմներ, որոնք տեղակայված են միտոքոնդրիումներում և պլաստիդներում:
Ըստ ամենայնի, այս խմբերի առաջացման ժամանակը նույնպես տարբերվում է։ Առաջին պրոկարիոտները առաջացել են էվոլյուցիայի ընթացքում մոտ 3,5 միլիարդ տարի առաջ, նրանցից մոտ 1,2 միլիարդ տարի առաջ առաջացել են էվկարիոտային օրգանիզմները:
Ներկայումս տարբերակում են պրոկարիոտ (նախամիջուկային) և էուկարիոտ (միջուկային) բջիջները։ Ի տարբերություն պրոկարիոտային բջիջի, էուկարիոտ բջիջն ունի միջուկ, որը սահմանափակված է երկու թաղանթից կազմված թաղանթով և մեծ թվով թաղանթային օրգանելներով։ Պրոկարիոտները ներառում են կապույտ-կանաչ ջրիմուռներ, ակտինոմիցետներ, բակտերիաներ, սպիրոխետներ, միկոպլազմաներ, ռիկեցիա և քլամիդիաներ, որոնք ներառում են ջրիմուռների, սնկերի, քարաքոսերի, բույսերի և կենդանիների մեծ մասը:

Պրոկարիոտ բջիջների և էուկարիոտ բջիջների հիմնական տարբերությունն այն է, որ նրանց ԴՆԹ-ն կազմակերպված չէ քրոմոսոմների մեջ և շրջապատված չէ միջուկային ծրարով: Էուկարիոտիկ բջիջները շատ ավելի բարդ են: Նրանց ԴՆԹ-ն, որը կապված է սպիտակուցի հետ, կազմակերպվում է քրոմոսոմների մեջ, որոնք տեղակայված են հատուկ ձևավորման մեջ, ըստ էության, բջջի ամենամեծ օրգանելը՝ միջուկը: Բացի այդ, նման բջջի արտամիջուկային ակտիվ պարունակությունն է
և այլն.................

Էուկարիոտիկ բջիջների ամենակարևոր, հիմնարար հատկանիշը կապված է բջջում գենետիկական ապարատի տեղակայման հետ։ Բոլոր էուկարիոտների գենետիկական ապարատը գտնվում է միջուկում և պաշտպանված է միջուկային ծրարով։ Էուկարիոտների ԴՆԹ-ն գծային է (պրոկարիոտների մոտ ԴՆԹ-ն շրջանաձև է և գտնվում է բջջի հատուկ հատվածում՝ նուկլեոիդում, որը թաղանթով առանձնացված չէ ցիտոպլազմայի մնացած մասերից)։ Այն կապված է հիստոնային սպիտակուցների և այլ քրոմոսոմային սպիտակուցների հետ, որոնք բակտերիաները չունեն:

Էուկարիոտների կյանքի ցիկլում սովորաբար լինում են երկու միջուկային փուլեր (հապլոֆազ և դիպլոֆազ)։ Առաջին փուլը բնութագրվում է քրոմոսոմների հապլոիդ (մեկ) բազմությամբ, այնուհետև, միաձուլվելով, երկու հապլոիդ բջիջները (կամ երկու միջուկները) ձևավորում են դիպլոիդ բջիջ (միջուկ), որը պարունակում է քրոմոսոմների կրկնակի (դիպլոիդ) բազմություն։ Երբեմն հաջորդ բաժանման ժամանակ, իսկ ավելի հաճախ՝ մի քանի բաժանումից հետո բջիջը կրկին դառնում է հապլոիդ։ Նման կյանքի ցիկլը և, առհասարակ, դիպլոիդությունը բնորոշ չէ պրոկարիոտներին։

Երրորդ տարբերությունը էուկարիոտիկ բջիջներում հատուկ օրգանելների առկայությունն է, որոնք ունեն իրենց գենետիկական ապարատը, բազմանում են բաժանման միջոցով և շրջապատված են թաղանթով։ Այս օրգանելները միտոքոնդրիաներ և պլաստիդներ են: Իրենց կառուցվածքով և կենսագործունեությամբ նրանք զարմանալիորեն նման են բակտերիաներին, որոնք բնութագրվում են փոքր քանակությամբ օրգանելներով, և նրանցից ոչ մեկը շրջապատված չէ կրկնակի թաղանթով:

Պրոկարիոտների և էուկարիոտների միջև մեկ այլ կարևոր տարբերություն էվկարիոտների մեջ էնդոցիտոզի առկայությունն է, ներառյալ բազմաթիվ խմբերի ֆագոցիտոզը: Ֆագոցիտոզը էուկարիոտիկ բջիջների կարողությունն է՝ գրավելու, թաղանթային վեզիկուլում փակելու և պինդ մասնիկների լայն տեսականի մարսելու ունակություն։ Պրոկարիոտային բջիջների չափերը անհամաչափ ավելի փոքր են, և, հետևաբար, էուկարիոտների էվոլյուցիոն զարգացման գործընթացում նրանք օրգանիզմին մեծ քանակությամբ սնունդ մատակարարելու խնդիր են ունեցել։ Արդյունքում էուկարիոտների մեջ հայտնվում են առաջին իրական, շարժական գիշատիչները։

Բակտերիաների մեծ մասն ունի բջջային պատ, որը տարբերվում է էուկարիոտներից: Մուրեյնի կառուցվածքն այնպիսին է, որ յուրաքանչյուր բջիջ շրջապատված է հատուկ ցանցային պարկով, որը մեկ հսկայական մոլեկուլ է: Էուկարիոտներից շատ պրոտիստներ, սնկեր և բույսեր ունեն բջջային պատ: Սնկերի մոտ այն բաղկացած է քիտինից և գլյուկաններից, ցածր բույսերում՝ ցելյուլոզից և գլիկոպրոտեիններից, դիատոմները սինթեզում են բջջային պատը սիլիցիումային թթուներից, բարձր բույսերում՝ բջջանյութից, կիսցելյուլոզից և պեկտինից։ Ըստ երևույթին, ավելի մեծ էուկարիոտիկ բջիջների համար անհնար է դարձել մեկ մոլեկուլից ստեղծել բարձր ամրության բջջային պատ: Այս հանգամանքը կարող է ստիպել էուկարիոտներին բջջային պատի համար օգտագործել տարբեր նյութեր։ Մեկ այլ բացատրություն այն է, որ էուկարիոտների ընդհանուր նախահայրը կորցրել է իր բջջային պատը գիշատիչների անցման պատճառով, իսկ հետո կորել են նաև մուրեյնի սինթեզի համար պատասխանատու գեները։ Երբ որոշ էուկարիոտներ վերադարձան օսմոտրոֆիկ սնուցման, բջջային պատը նորից հայտնվեց, բայց այլ կենսաքիմիական հիմքի վրա:

Բակտերիաների նյութափոխանակությունը նույնպես բազմազան է։ Ընդհանուր առմամբ, սննդի չորս տեսակ կա, և բոլորը հանդիպում են բակտերիաների մեջ: Դրանք են՝ ֆոտոավտոտրոֆիկ, ֆոտոհետերոտրոֆիկ, քիմոավտոտրոֆիկ, քիմոհետերոտրոֆիկ։ Էուկարիոտները կա՛մ իրենք են սինթեզում էներգիան արևի լույսից, կա՛մ օգտագործում են այս ծագման պատրաստի էներգիան: Դա կարող է պայմանավորված լինել էուկարիոտների շրջանում գիշատիչների առաջացմամբ, որոնց համար էներգիա սինթեզելու անհրաժեշտությունը վերացել է։

Մյուս տարբերությունը դրոշակի կառուցվածքն է: Բակտերիաներում դրոշակները 15–20 նմ տրամագծով խոռոչ թելեր են, որոնք պատրաստված են ֆլագելին սպիտակուցից։ Էուկարիոտային դրոշակների կառուցվածքը շատ ավելի բարդ է։ Դրանք թաղանթով շրջապատված բջիջների աճ են և պարունակում են ինը զույգ ծայրամասային միկրոխողովակների և երկու միկրոխողովակների ցիտոկմախք (աքսոնեմ): Ի տարբերություն պտտվող պրոկարիոտային դրոշների, էուկարիոտիկ դրոշակները թեքվում են կամ պտտվում։

Օրգանիզմների երկու խմբերը, որոնք մենք դիտարկում ենք, ինչպես արդեն նշվեց, շատ տարբեր են իրենց միջին չափերով։ Պրոկարիոտային բջջի տրամագիծը սովորաբար 0,5–10 մկմ է, մինչդեռ էուկարիոտների համար նույն ցուցանիշը 10–100 մկմ է։ Նման բջջի ծավալը 1000–10000 անգամ մեծ է պրոկարիոտ բջջի ծավալից։

Էուկարիոտիկ բջիջները պարունակում են երկու ավելի մեծ ռիբոսոմներ: Առաջին պրոկարիոտները առաջացել են էվոլյուցիայի ընթացքում մոտ 3,5 միլիարդ տարի առաջ, որոնցից էվկարիոտային օրգանիզմները առաջացել են մոտ 1,2 միլիարդ տարի առաջ:

8.Բակտերիաներ- Սրանք բուսական ծագման միաբջիջ օրգանիզմներ են, սակայն զուրկ քլորոֆիլից: Նրանք պատկանում են պրոկարիոտներին, տեսանելի են լուսային մանրադիտակի տակ, իսկ չափերը չափվում են միկրոմետրերով։ Բակտերիաները աճում են արհեստական ​​սննդանյութերի վրա և բազմանում են երկուական տրոհման միջոցով:

Բակտերիաները բաժանվում են

առաջացնել մարդկանց հիվանդություններ - պատճառել հիվանդությունները անհանգստություն չեն առաջացնում -

ka, կենդանիներ, բույսեր որոշակի պայմաններում

Մորֆոլոգիա- սա բակտերիաների ձևն է, չափը, բջիջների գտնվելու վայրը պատրաստուկում: Բակտերիաների երեք մորֆոլոգիական ձև կա.

Բակտերիաների երեք մորֆոլոգիական ձև կա.

1) կոկկի 2) ձողեր 3) ոլորված

1. Կոկի՝ ձեւը՝ կլոր

չափը - փոքր

գտնվելու վայրը պատրաստուկներում - 6 սորտեր.

ա) միկրոկոկեր բ) դիպլոկոկներ գ) տետրակոկներ

gonococci pneumococci

դ) սարկինա գ) ստաֆիլոկոկ ե) streptococci

2. Ձողաձև :

· ձև - գլան

· Չափը: երկարությունը: հաստությունը:

Խոշոր - հաստ

Միջին չափի - բարակ

· Ձողիկների ծայրերը կլորացված են (Escherichia coli)

Ուղիղ (սիբիրախտի բացիլ)

Թանձրացնող (դիֆթերիայի բացիլ) տեսքով

· դասավորվածություն - անկարգ

Շղթայի մեջ (streptobacteria)

Զույգերով (դիպլոբակտերիաներ)

II, V, X և այլն հռոմեական թվերի տեսքով:

3. Ոլորված : ձև – պարույր:

1. սպիրիլլա,

2. campylobacter

Բակտերիալ բջիջը բաղկացած է բջջային պատից, ցիտոպլազմային թաղանթից, ներդիրներով ցիտոպլազմայից և միջուկային ապարատից, որը կոչվում է նուկլեոիդ։ Կան այլ կառուցվածքներ՝ մեսոսոմներ, քրոմատոֆորներ, թիլաոիդներ, վակուոլներ, պոլիսախարիդային ներդիրներ, ճարպային կաթիլներ, պարկուճ (միկրոպսուլա, լորձ), դրոշակ, պիլի։ Որոշ բակտերիաներ ունակ են սպորներ առաջացնելու։
Բակտերիաների կառուցվածքը և մորֆոլոգիան ուսումնասիրվում են միկրոսկոպիայի տարբեր մեթոդներով` լույս, փուլային կոնտրաստ, միջամտություն, մութ դաշտ, ֆլուորեսցենտ և էլեկտրոն:

Բջջային պատը

Գրամ դրական բակտերիաների բջջային պատը պարունակում է փոքր քանակությամբ պոլիսախարիդներ, լիպիդներ և սպիտակուցներ։ Այս բակտերիաների բջջային պատի հիմնական բաղադրիչը բազմաշերտ պեպտիդոգլիկանն է (մուրեյն, մուկոպտիդ), որը կազմում է բջջային պատի զանգվածի 40-90%-ը։ Տեյխոյան թթուները (հունարենից՝ teichos - պատ) կովալենտորեն կապված են գրամ դրական բակտերիաների բջջային պատի պեպտիդոգլիկանի հետ։
Գրամ-բացասական բակտերիաների բջջային պատը ներառում է արտաքին թաղանթ, որը կապված է լիպոպրոտեինով պեպտիդոգլիկանի հիմքում ընկած շերտին: Բակտերիաների գերբարակ հատվածների վրա արտաքին թաղանթն ունի ալիքաձև եռաշերտ կառուցվածքի տեսք, որը նման է ներքին թաղանթին, որը կոչվում է ցիտոպլազմիկ: Այս թաղանթների հիմնական բաղադրիչը լիպիդների երկմոլեկուլային (կրկնակի) շերտն է։ Արտաքին թաղանթի ներքին շերտը կազմված է ֆոսֆոլիպիդներից, իսկ արտաքին շերտը պարունակում է լիպոպոլիսաքարիդ (LPS): Արտաքին թաղանթի լիպոպոլիսախարիդը բաղկացած է երեք բեկորներից՝ լիպիդ A - պահպանողական կառուցվածք, գրեթե նույնը գրամ-բացասական բակտերիաներում; միջուկ, կամ միջուկ, միջուկային մաս (լատ. միջուկ - միջուկ), համեմատաբար պահպանողական օլիգոսաքարիդային կառուցվածք (LPS միջուկի ամենակայուն մասը կետոդօքսիոկտոնաթթուն է); բարձր փոփոխական O-սպեցիֆիկ պոլիսախարիդային շղթա, որը ձևավորվում է օլիգոսաքարիդների միանման հաջորդականությունների կրկնությամբ (O-հակագին): Արտաքին թաղանթի մատրիցային սպիտակուցները թափանցում են այն այնպես, որ սպիտակուցի մոլեկուլները, որոնք կոչվում են պորիններ, գծում են հիդրոֆիլ ծակոտիները, որոնց միջով անցնում են ջուրը և փոքր հիդրոֆիլ մոլեկուլները:
Երբ լիզոզիմի ազդեցությամբ խախտվում է բակտերիաների բջջային պատի սինթեզը,
ձևավորվում են պենիցիլին, մարմնի պաշտպանիչ գործոններ, ձևափոխված (հաճախ գնդաձև) ձևով բջիջներ՝ պրոտոպլաստներ՝ բակտերիաներ՝ ամբողջովին զուրկ բջջային պատից; Սֆերոպլաստները բակտերիաներ են՝ մասնակիորեն պահպանված բջջային պատով: Սֆերո- կամ պրոտոպլաստ տիպի բակտերիաները, որոնք հակաբիոտիկների կամ այլ գործոնների ազդեցության տակ կորցրել են պեպտիդոգլիկան սինթեզելու ունակությունը և կարող են վերարտադրվել, կոչվում են L-ձևեր։
Դրանք օսմոտիկ զգայուն, գնդաձև, կոլբայի տեսքով տարբեր չափերի բջիջներ են, այդ թվում՝ բակտերիալ զտիչներով անցնողներ։ Որոշ L-ձևեր (անկայուն), երբ հեռացվում է բակտերիաների փոփոխությունների հանգեցնող գործոնը, կարող են շրջվել՝ «վերադառնալով» բակտերիաների սկզբնական բջիջ:
Արտաքին և ցիտոպլազմային թաղանթների միջև կա պերիպլազմիկ տարածություն կամ պերիպլազմ, որը պարունակում է ֆերմենտներ (պրոտեազներ, լիպազներ, ֆոսֆատազներ, նուկլեազներ, բետա-լակտոմազներ) և տրանսպորտային համակարգերի բաղադրիչներ:

Ֆեյսբուք

Twitter

հետ շփման մեջ

Դասընկերներ

Google+